黄淮海平原区不同农作措施下耕层土壤有机质矿化与CO2排放估算

 黄淮海平原是中国重要的粮食产区，其中，小麦-玉米1年2作是其主要种植制度。集约农田土壤有机碳动态与管理对粮食可持续生产有着重要意义。应用修正的碳固持CQESTR模型，对黄淮海平原7个独立肥料长期定位点76个处理的10～20年土壤有机碳动态进行了模拟。结果表明，受有机物料还田水平的影响，黄淮海平原区农田耕层土壤有机质（SOM）年矿化速率差异较大，不同试验点多年平均最低值为2.16%，最高值为5.95%，各试验点平均而言，最低值仅占最高值的54.2%；这一数值随化肥用量和有机肥还田量的增加而增大，表现为SOM的数量与质量不断提高；耕层土壤CO2排放通量最低值为337.1 gCO2·m-2·a-1，最高值为2 144.3 gCO2·m-2·a-1；各试验点多年平均而言，最低值仅占最高值的31.9%。统计分析表明，作物年产量增加1 t·ha-1时，耕层SOM矿化排放通量提高96.5 gCO2·m-2·a-1，耕层SOM矿化速率提高0.22个百分点；土壤年表观呼吸通量不仅反映土壤生物和植物代谢活动强度，还直观反映出耕层SOM的年矿化速率。     

农田碳汇管理策略及其效果评价

目前增加农田生态系统的碳储量的措施主要有：减少碳损失,包括提高能源利用率,减少水土流失和提高水肥利用率;增加土壤有机碳,包括调整耕作制度,使用有机肥料,应用深根作物和增加土壤中微团聚体的含量。在分析各种策略与措施的基础上,笔者认为以下几种农田碳汇管理措施有效且较容易推广。①实施土地用途转换管理：把低产及土壤退化严重的农田变成草地或森林;集约管理农田,实行农林复合、林草复合经营方式;在区域或地区尺度变单一土地利用方式为承担不同人类需要的多种土地利用方式等。②调整耕作制度：免耕不仅使土壤团聚体的数量和稳定性增加,从而减少了团聚体内部有机质的分解作用;还能有效地抑制土壤的过度通气,减少有机碳的氧化降解,防止土壤侵蚀;此外,免耕土壤有机碳的平均滞留时间比常规耕作土壤增加了约1倍。轮作能提高土壤固碳效率,在轮作中加入豆科作物或豆科牧草更可增加土壤有机质汇集,是实现土壤蓄存碳潜力的重要途径。提高复种指数,降低休耕频率可以提高作物产量并增加土壤作物残茬和根的有机质输人,从而增加土壤中有机碳的含量。③改善经营与管理：有机肥或有机肥和化肥配合施用,能显著提高土壤有机碳含量．应当优先选择;人为改变土壤的水分条件可以调节土壤排放温室气体的总量、组成及其产生的潜在温室效应;残茬和土壤有机质库的增加,可以改善植物的水分利用效率和营养再循环能力,减少养分流失,加强碳汇集。④依托技术进步：如改良作物品种,有计划地抓紧培育具有对高温、干旱等极端气候及病虫害有抗性的品种,确保在新的生态环境中产量不断提高,扩大碳的吸收存储。此外,采用新型节能的农机部件对拖拉机等农业动力机械进行改装,也可减少农田碳排放,增加农田碳汇的潜力。     

保护性耕作对土壤有机碳稳定化影响的研究进展

为进一步明确保护性耕作对土壤有机碳固持(Carbon sequestration)的影响,系统分析2000—2018年农田生态系统中,保护性耕作对土壤有机碳稳定化(Stabilization)影响的相关研究文献。结果表明,保护性耕作并不直接影响土壤有机碳本身的稳定性(Stability),而是通过改变土壤物理化学性质及有机碳分子结构(Molecular structure)促进土壤有机碳稳定化,增加土壤固碳。未来研究重点应在阐明保护性耕作条件下外源有机碳的投入(主要源于作物秸秆)与土壤有机碳变化的关系,保护性耕作条件下土壤理化性质对土壤有机碳矿化的影响以及保护性耕作对土壤有机碳分子结构及其对有机碳稳定的影响。     

含水量对14C标记秸秆和土壤原有有机碳矿化的影响

 【目的】研究土壤含水量与土壤有机碳矿化的关系。【方法】标准培养条件（25℃，100%空气湿度）下，应用14C示踪技术研究了6个水分梯度下（30%、45%、60%、75%、90%和105%WHC，WHC为最大田间持水量）添加物料和旱地土壤有机碳的矿化特征。【结果】在100 d的培养期内，添加物料和土壤原有有机碳的累积矿化量随含水量的提高而增加，且与含水量呈极显著正线性相关关系。在105%WHC的处理中，添加物料和土壤有机碳的累积矿化量均最大，为146 ?g·g-1和0.76 mg·g-1，是其它处理中添加物料和土壤有机碳矿化量的1.24～1.68和1.33～3.01倍。100 d内，添加物料的矿化率约20%～33%，土壤有机碳的矿化率约1.0%～3.1%。【结论】在30%～105%WHC的范围内，含水量对土壤原有有机碳矿化量的影响更明显，且渍水促进添加物料和旱地土壤有机碳的矿化。     

长期施肥下黄壤有机碳库演变及固存特征

【目的】了解农田土壤有机碳库的演变及其特征,对于提升和维持土壤质量、增加作物产量和减缓温室效应具有重要意义。【方法】依托贵阳黄壤肥力与肥效长期定位试验,分析长期(21 a)不同施肥处理下黄壤碳库容量变化、源汇关系、产量效应及黄壤碳库提升和维持的方法。【结果】(1)施有机肥处理土壤有机碳含量较化肥处理明显提升,且年增加速率明显高于化肥处理;(2)施有机肥处理有机碳储量显著高于施化肥处理,有机肥各处理比CK高13%~19%;(3)长期施肥条件下土壤有机碳储量变化与累积碳投入量呈显著渐进相关性,在目前较高的有机碳投入水平下,土壤有机碳的固持已接近饱和;(4)21 a黄壤累积碳投入量分界拐点值为54.29 t/hm2,当小于此值时,土壤固碳效率较高,为26.62%;当累积碳投入量大于此值时,固碳效率仅1.72%;(5)黄壤累积碳投入量与玉米产量亦有极显著相关性,但随着碳投入量的增加,产量增加明显变缓;(6)为避免有机碳库容提前达到饱和,增加资源浪费和环境污染风险,1/4M+3/4NPK施肥方案较合理。【结论】有机肥与化肥配施对黄壤有机碳含量、有机碳密度和固碳速率等提升有显著作用,但生产实践中,有机肥施用量不可过高,要因地制宜,找到适宜作物增产、土壤培肥和土壤碳库容量保持稳定变化的节点是农田生态系统固碳的核心。     

DNDC模型模拟干旱区农田有机碳的变化趋势

[目的]利用生物地球化学模型,探讨长期不同施肥对干旱区绿洲农田土壤碳变化趋势以及农田的固碳效率.[方法]选择国家灰漠土长期肥力监测试验中的5种处理(hNPKM,NPKM,NPKS、NPK、CK),采用DNDC模型对土壤表层(0～20 cm)土壤有机碳150年(2010～2160年)的长期变化趋势进行预测.[结果]长期不同施肥处理下土壤有机碳固碳效果有明显的差异性,模拟结果表明:土壤有机碳含量与施肥时间之间符合抛物线方程,其中施用连续高量有机肥处理130 a后,土壤有机碳将达到极大值108.35 g/kg,固碳速率为52.95;;施用常量有机肥128 a,有机碳达到极大值63.86 g/kg,固碳速率为28.41;;秸秆还田处理121年后有机碳达到极大值19.14 g/kg,固碳速率为7.70;;施用化肥145 a,土壤有机碳达极大值17.54 g/kg,固碳效率为6.18;;而CK处理土壤有机碳逐年减少,仅为5.74 k/kg,比试验初始有机碳值降低3.08 g/kg.[结论]化肥与有机肥配施土壤有机碳的固碳速率最高,化肥平衡施肥、化肥与秸秆配施也具有固碳效果,但固碳速率小于化肥有机肥配施,而不施肥土壤有机碳逐渐减少,因此合理施用有机肥和化肥能够实现作物增产和土壤培肥的双赢.     

施用不同有机物料对土壤团聚体结构中有机碳贮量及作物产量的影响

土壤中有机碳(soil organic carbon, SOC)的贮量与团聚体结构是人们衡量与评价土壤肥力高低的重要标准,因为土壤有机碳可以为作物整个生长周期持续提供肥力;而且土壤有机碳对大气中CO₂含量有重要影响。改善土壤团聚体结构及比例的增加是实现提升土壤固碳能力及提高土壤肥力的重要方法之一。由于近些年吉林省偏重于追求作物产量,对农田的过度开垦、耕作及大量的施用化肥使得土壤物理及化学性状相比之前发生显著变化,探讨施用不同有机物料对土壤团聚体结构及作物产量的影响,对绿色农业,化肥减量增产有着重要指导意义。因此,在长春市宽城区奋进乡开展田间试验,研究不同有机物料与化肥配施处理(单施化肥(NPK)、NPK加牛粪和NPK加秸秆处理),旨在改良土壤团聚体结构,提升土壤肥力,减少化肥施用量,提升作物产量。     

亚热带稻田土壤持续固碳机制研究进展

为准确评估亚热带稻田土壤的固碳特性及其有机碳的储量动态变化情况,进一步提升稻田土壤肥力,从亚热带稻田土壤碳库储量的时空分布与演变规律、稻田土壤有机碳的输入、微生物固碳的功能、有机碳矿化特性及其作用机制等方面进行了探讨。我国亚热带区稻田土壤有机碳储量与固碳效应明显高于旱地,其突出的碳固持能力主要是由于水稻光合碳的输入、土壤自养微生物固碳及淹水限制了微生物活性、抑制植物残体微生物分解过程,促进以植物残体直接积累。稻田土壤有机碳的矿化速率受碳氮磷计量、水肥管理措施以及温度等因素调控,从而影响着稻田土壤的固碳减排效率与潜力。本文提出“碳中和”背景下稻田土壤固碳减排的研究展望：基于亚热带稻田土壤对我国农田土壤碳固碳减排方面的重要性,提出了系统研究稻田生态系统中土壤有机碳累积和转化的作用机制,构建高精度的区域土壤有机碳库模拟模型及储量估算方法,以助力提升农田土壤肥力,加快我国农业双碳目标和农业绿色发展。     

土壤有机碳分类研究进展

阐述了土壤有机碳的概念,按土壤有机碳的化学组成、化学性质及其与不同大小的土壤颗粒结合的情况及比重等,主要从化学和物理两个方面综述了土壤有机碳的分类方法.认为土壤活性有机碳能够灵敏、准确、真实地反映土壤有机碳的存在状况以及土壤质量变化,提高土壤活性碳库有利于提高土壤肥力从而增加作物产量;而缓效性碳和惰性碳可能有利于土壤物理性质改善,土壤固碳增加可提高土壤应对气候变化的能力.     

长期施肥及撂荒土壤对不同外源氮素固持及转化的影响

 【目的】硝态氮及铵态氮是常用的氮肥种类,其施入土壤后的去向与作物氮素供应及土壤培肥有关,不同肥力土壤对施入的这些外源氮的固持与转化的影响有何不同值得关注。【方法】以黄土高原南部进行的17年长期定位试验不同处理土壤为研究对象,利用培养试验方法研究了灭菌与不灭菌条件下长期施用不同肥料及撂荒土壤对施入不同形态氮素固持及转化的影响。【结果】虽然供试的土壤由于长期施肥或撂荒土壤有机质及可溶性有机碳含量存在明显的差别,但培养期间不同处理土壤对施入的外源硝态氮在土壤中的生物及非生物固持及转化过程无明显影响。而施入铵态氮后,不同处理土壤在培养第3天起微生物对外源铵态氮的固持已相当明显,培养结束后平均约有41%的铵态氮被土壤微生物固持,23%的铵态氮被非生物因素固持或发生挥发损失。【结论】长期不同施肥处理或撂荒土壤对外源铵态氮的非生物固持能力的影响无显著差异,但有机质含量较高的撂荒和化肥与有机肥配合施用处理土壤对施入的铵态氮生物固持能力高于不施肥对照和单施化肥处理。     

黄淮海地区农田土壤有机质平衡的研究

研究得出,本地区农田土壤有机质年矿化率多在2-5%,各种还田有机物的腐殖化系数约为0.2-0.4。连续4年测定,玉米秸还田形成的新腐殖质的分解速率（r）为0.2458,减半期为2.8年。采用腐殖化系数0.3及新形成腐殖质的分解速率0.2458作为代表值,计算了每年定量加入超过维持原有土壤有机质含量水平所需要的有机质情况下的腐殖质积累速度。据此估测出,本地区土壤有机质含量0.7-0.9%左右的低产田,适当增施化肥使粮食年亩产达到500公斤以上,每年以其秸秆产量的一半（约350公斤）以上还田,5-6年后土壤有机质含量便可增长到1%以上,从而可以基本满足作物稳产高产对土壤有机质状况的要求。     

Simulation and Prediction of Soil Organic Carbon Dynamics in Jiangsu Province Based on Model and GIS Techniques

Based on the databases of soils, meteorology, crop production, and agricultural management, changes in the soil organic carbon (SOC) of agro-ecosystems in Jiangsu Province were simulated by using a soil organic carbon model with a linkage of GIS. Four data sets of soil organic carbon measured from various field experiments in Jiangsu Province were used to validate the model. It was demonstrated that the model simulation in general agreed with the field measurements. Model simulation indicated that the SOC content in approximately 77% of the agricultural soils in Jiangsu Province has increased since the Second National Soil Survey completed in the early 1980s. Compared with the values in 1985, the SOC content in 2000 was estimated to increase by 1.0-3.0 g kg-1 for the north and the coastal areas of the province, and by 3.5-5.0 g kg-1 for the region of Tai Lake in the south. A slight decrease (about 0.5-1.5 g kg-1 ) was estimated for the central region of Jiangsu Province and the Nanjing-Zhenjiang hilly area. Model prediction for 2010 A.D. under two scena-rios, i.e., with 30 and 50% of the harvested crop straw incorporation, suggested that the SOC in Jiangsu Province would increase, and thus that the agricultural soils would have potential as organic carbon storage. The incorporation of crop straw into soils is of great benefit to increase soil carbon storage, consequently to benefit the control of the rise of atmospheric CO2 concentration and to maintain the sustainable development of agriculture.     

农艺措施对干旱区棉田土壤有机碳及微生物量碳含量的影响

【目的】探讨干旱区绿洲棉田农艺措施对土壤有机碳（SOC）及微生物量碳含量（MBC）的影响,揭示农艺措施对农田生态系统土壤碳稳定性的影响机制,为干旱区农业资源高效利用及可持续发展提供理论依据。【方法】试验采用裂裂区设计,以膜下滴灌和常规漫灌2种灌溉方式为主区,秸秆还田与秸秆不还田2种处理为裂区,4种施肥处理：单施有机肥（为腐熟鸡粪,OM）、单施氮磷钾化肥（NPK）、氮磷钾化肥与有机肥配施（NPK+OM）和不施肥（CK）为裂裂区。于棉花出苗后开始测定土壤异氧呼吸强度,并于每年棉花收获期采集土壤样品,测定和分析不同农艺措施下绿洲棉田土壤有机碳及微生物量碳含量。【结果】干旱区绿洲棉田不同农艺措施两两交互及3种措施交互作用下土壤有机碳、微生物量碳含量差异均不显著（P＞0.05）。土壤有机碳、微生物量碳含量表层0-20 cm含量均最高,其下层随着土壤深度的增加呈逐渐降低的趋势,至40-60 cm土层降至最低。不同农艺措施下,土壤有机碳含量变化表现为,与常规漫灌方式相比,膜下滴灌方式增加了2.5%-3.0%,秸秆还田比秸秆不还田增加了2.3%-6.3%,与CK处理相比,（NPK+OM）处理土壤有机碳含量增加了14.3%-16.8%,且（NPK+OM）/OM处理土壤有机碳含量显著大于CK/NPK处理（P＜0.05）。土壤微生物量碳含量为膜下滴灌方式比常规漫灌方式增加了21.9%-34.3%,秸秆还田比秸秆不还田增加了12.1%-29.4%,与CK处理相比,（NPK+OM）处理土壤微生物量碳含量增加了83.9%-151.0%。棉田土壤微生物熵（qMB）的大小变化在灌溉处理间表现为膜下滴灌>常规漫灌方式,秸秆处理间为秸秆还田>秸秆不还田处理,施肥处理间土壤微生物熵在0-40 cm土层显著大于40-60 cm土层,且不同土层间（NPK+OM）处理土壤微生物熵为最大,其次分别为OM、NPK、CK处理。棉田土壤微生物代谢熵（qCO₂）大小变化在不同灌溉处理间表现为膜下滴灌低于常规漫灌方式,秸秆处理间为秸秆还田低于秸秆不还田处理,施肥处理间为（NPK+OM）P＜0.05）。不同农艺措施间互作,膜下滴灌方式及秸秆还田措施下,（NPK+OM）处理棉田土壤微生物代谢熵最低。【结论】干旱区棉花生产中,采用膜下滴灌节水技术,氮磷钾化肥和有机肥配施,并实施秸秆还田等农田管理措施,可使土壤质量得到进一步改善,有利于农田土壤的可持续利用。     

Linking changes in the soil microbial community to C and N dynamics during crop residue decomposition

Crop residues are among the main inputs that allow the organic carbon (C) and nutrients to be maintained in agricultural soil. It is an important management strategy that can improve soil fertility and enhance agricultural productivity. This work aims to evaluate the extent of the changes that may occur in the soil heterotrophic microbial communities involved in organic matter decomposition and C and nitrogen (N) mineralization after the addition of crop residues. Soil microcosm experiments were performed at 28°C for 90 days with the addition of three crop residues with contrasting biochemical qualities: pea (Pisum sativum L.), rapeseed (Brassica napus L.), and wheat (Triticum aestivum L.). Enzyme activities, C and N mineralization, and bacterial and fungal biomasses were monitored, along with the bacterial and fungal community composition, by the high-throughput sequencing of 16S rRNA and ITS genes. The addition of crop residues caused decreases in β-glucosidase and arylamidase activities and simultaneous enhancement of the C mineralization and net N immobilization, which were linked to changes in the soil microbial communities. The addition of crop residues decreased the bacterial and fungal biomasses 90 days after treatment and there were shifts in bacterial and fungal diversity at the phyla, order, and genera levels. Some specific orders and genera were dependent on crop residue type. For example, Chloroflexales, Inquilinus, Rubricoccus, Clitocybe, and Verticillium were identified in soils with pea residues; whereas Thermoanaerobacterales, Thermacetogenum, and Hypoxylon were enriched in soils with rapeseed residues, and Halanaerobiales, Rubrobacter, and Volutella were only present in soils with wheat residues. The findings of this study suggest that soil C and N dynamics in the presence of the crop residues were driven by the selection of specific bacterial and fungal decomposers linked to the biochemical qualities of the crop residues. If crop residue decomposition processes showed specific bacterial and fungal operational taxonomic unit (OTU) signatures, this study also suggests a strong functional redundancy that exists among soil microbial communities.     

Model Establishment for Simulating Soil Organic Carbon Dynamics

Assuming that decomposition of organic matter in soils follows the first-order kinetics reaction,a computer model was developed to simulate soil organic matter dynamics. Organic matter in soils is divided up into two parts that include incorporated organic carbon from crop residues or other organic fertilizer and soil intrinsic carbon. The incorporated organic carbon was assumed to consist of two components, labile-C and resistant-C. The model was represented by a differential equation of dCi/dt = Ki× fT × fw × fs × Ci ( i = l,r, S ) and an integral equation of Cit = Cio × EXP ( Ki X fT X fw X fs X t ). Effect of soil parameters of temperature, moisture and texture on the decomposition was functioned by the fT, fw and fs, respectively.Data from laboratory incubation experiments were used to determine the first-order decay rate Ki and the fraction of labile-C of crop residues by employing a nonlinear method. The values of K for the components of labile-C and resistant-C and the soil intrinsic carbon were evaluated to be 0. 025,0. 080 × 10-2 and 0. 065 ×10-3d-1, respectively. The labile-C fraction of wheat straw, wheat roots, rice straw and rice roots were0.50, 0.25, 0.40 and 0.20, respectively. These values are related to the initial residue carbon-to-nitrogen ratio ( C/N) and lignin content.     

红壤丘陵区旱地和水旱轮作地土壤中纤维素降解功能微生物群落特征

为揭示农田土壤有机质中纤维素降解的微生物机制,依托红壤丘陵区长期定位试验,以两种土地利用方式(旱地和水旱轮作地)下两种施肥模式(化肥、秸秆还田配施化肥)的农田生态系统为研究对象,分析了表层土壤中纤维素含量、纤维二糖水解酶活性以及纤维素降解功能微生物丰度与群落结构的周年动态变化特征。结果表明:长期(13年)施肥后土壤中纤维素并未发生显著积累,且从周年动态变化来看,秸秆还田后旱地和水旱轮作地中纤维素分别在6个月和3个月内完全降解或被转化为其他形态;相关分析表明,纤维二糖水解酶活性与纤维素含量呈显著正相关,而真菌cbh I基因丰度与纤维二糖水解酶呈显著正相关(P0.01),因此功能基因cbh I可用于指示本研究供试土壤中降解纤维素的关键微生物群;聚类分析表明,旱地和水旱轮作地的纤维素降解微生物(含cbh I基因)互相分离,即与施肥相比,土地利用方式是引起土壤中纤维素降解微生物群落组成改变最主要的因素;克隆测序结果显示,两种土地利用方式下纤维素降解功能微生物均以伞菌和粪壳菌占绝对优势,分别占总克隆库的22.9%~39.5%(平均为34.7%)和17.7%~42.3%(平均为28.5%),其中秸秆还田后的纤维素降解过程可能由粪壳菌主导。研究结果阐明了红壤丘陵区旱地和水旱轮作地中秸秆还田后纤维素降解及其功能微生物群落的异同,为揭示农田土壤新鲜有机质中易分解组分(纤维素)的微生物转化机制提供了基础数据。     

施肥方式对土壤活性有机碳及碳库管理指数的影响

基于长期田间定位试验,采用田间采样与数理统计法研究不同施肥方式对紫色土活性有机碳及碳库管理指数(CPMI)的影响。施肥方式包括不施肥(CK)、单施氮肥(N)、化学氮磷钾肥配施(NPK)、单施有机肥(OM)、有机肥配施化学氮磷钾肥(OMNPK)和秸秆还田配施化学氮磷钾肥(RSDNPK)。结果显示,施肥的各处理均能够提高土壤有机碳及其活性组分含量,以OM和RSDNPK处理的提升效果最佳。相比CK,OM处理的土壤总有机碳(TOC)、易氧化有机碳(PXOC)、微生物量碳(MBC)、溶解性有机碳(DOC)含量分别提高91.4%、109.2%、57.5%、35.1%,RSDNPK处理的TOC、PXOC、MBC、DOC含量分别提高142.8%、95.4%、70.8%、46.2%。土壤PXOC、MBC、DOC占TOC的比例(分配比例)分别为36.18%~49.13%、1.64%~2.58%、0.57%~0.94%,其中,PXOC和MBC的分配比例在RSDNPK处理中较CK显著(P<0.05)降低,而DOC的分配比例在各处理间无显著差异。OM和RSDNPK处理的CPMI显著(P<0.05)高于N和NPK处理。土壤PXOC、MBC含量与氮磷养分之间,以及CMPI与MBC、PXOC、TN、AN、AP均呈现显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)正相关性。研究结果说明,有机肥或秸秆还田配施氮磷钾化肥能够提高耕层土壤有机碳储量,改善土壤质量,PXOC与CPMI可用作表征土壤质量变化的敏感指标。     

不同有机物料还田对东北黑土活性有机碳的影响

 【目的】阐明不同有机物料培肥对黑土总有机碳和活性有机碳组分的影响,探讨合理调控农田土壤肥力的施肥模式。【方法】以黑龙江省海伦市国家野外科学观测研究站试验区上进行了6年田间定位试验的小区土壤为研究对象,通过对土壤活性有机碳的提取以及室内作物栽培试验,对比和分析不同有机物料配施化肥处理下土壤活性有机碳与土壤生产力的变化。【结果】与试验初期相比,经过6年单施化肥处理后,土壤总有机碳（TOC）、微生物量碳（MBC）、水溶性有机碳（WSOC）以及轻组有机碳（LFOC）的含量显著下降;而有机无机配施则显著提高了土壤有机碳及各活性有机碳组分的含量。不同有机物料还田对土壤总有机碳和各活性有机碳组分的作用存在显著差异,作物秸秆与化肥配施更有助于TOC和LFOC的积累,其中以玉米秸秆配施化肥的效果最为突出,与单施化肥相比,增幅分别为26%和136%;粪肥配施化肥对MBC和WSOC的积累效果优于作物秸秆,其中以猪粪配施化肥的效果最为突出,与单施化肥相比,增幅分别为52%和85%。室内作物栽培试验表明,单施化肥处理将引起土壤生产力的下降,有机无机配施则能明显改善土壤生产力水平。不同有机物料配施化肥对土壤生产力的提升效果表现为：猪粪＞牛粪＞小麦秸秆≈玉米秸秆。【结论】在东北黑土区,不同有机物料处理之间土壤总有机碳、活性有机碳以及土壤生产力存在明显差异,玉米秸秆配施化肥能够显著提高土壤总有机碳和轻组有机碳的含量,而猪粪配施化肥则更有助于土壤微生物量碳和水溶性有机碳的积累,有利于土壤生产力的提升。     

黄淮海平原典型潮土的酸碱缓冲性能

 【目的】通过对土壤酸碱缓冲容量的研究,可以评价土壤抵抗酸化和碱化的能力,也可以对土壤酸化过程进行预测和调控。【方法】采用酸碱滴定法获取土壤酸碱滴定曲线,并通过分段拟合计算土壤酸碱缓冲容量。【结果】酸滴定曲线和碱滴定曲线在整体上并不呈线性,但分段的酸和碱滴定曲线的线性相关系数均大于0.97。通过分段拟合得出土壤酸、碱缓冲容量分别为158.71和25.02 mmol?kg-1。【结论】酸碱滴定法适用于黄淮海平原典型潮土酸碱缓冲容量测定。根据缓冲体系的划分和土壤基本性质可以看出,碳酸盐是最重要的酸缓冲体系,而土壤有机质贡献相对较小。